便携式双向反射分布函数测量系统研究

作     者：张琳 王浥栋 陆有涛 司佳乐 

作者机构：东北林业大学机电工程学院 

出 版 物：《电子测量技术》 (Electronic Measurement Technology)

年 卷 期：2024年

学科分类：070207[理学-光学] 07[理学] 08[工学] 0803[工学-光学工程] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(No.51306030) 

主　　题：双向反射分布函数 便携式 实验测量 

摘      要：双向反射分布函数(BRDF)是对材料表面的散射和反射特性进行描述，鉴于目前BRDF测量系统具有结构复杂、不易拆卸、光路调试困难等特点，设计了一套便携式双向反射分布函数测量系统。该测量系统主要是由光源系统、探测系统以及转角装置三个部分组成，其中对转角装置和探测部分在机械结构上进行了优化。为了验证所设计的测量系统的综合性能，利用该测量系统对典型涂层材料表面进行实验测量，分析了入射角度对物体表面反射特性的影响。实验结果表明典型涂层材料石英、氧化铝及氧化锆的表面粗糙度越大，其镜反射所占比例越小，在0°到60°的入射角之间，随着入射角度的增加，表面BRDF值也不断增加。再利用改进的Torrance-Sparrow模型所预测得测量数据与实验数据进行拟合分析，拟合结果表明测量的实验数据与理论模型预测数据拟合程度较好，最小拟合度大于96%。